CN111673518A - 一种下料机及棒管材下料方法 - Google Patents

一种下料机及棒管材下料方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种下料机及棒管材下料方法，包括下料机构和三个驱动部。下料机构包括箱体和三个捶打块，三个捶打块在圆周方向顺次呈120°在箱体内均匀分布。三个所述驱动部分别驱动三个所述捶打块。本发明提供的下料机能解决现有的下料机下料效率低、下料时棒管材受力不均匀且断面变形大、下料后棒管材需要二次加工、下料过程有废屑产生、浪费原材料、能耗高、不符合绿色环保理念的问题。

Description

一种下料机及棒管材下料方法
技术领域
本发明属于棒管材加工技术领域，具体涉及一种下料机及棒管材下料方法。
背景技术
金属棒管材作为机械制造业与工业生产中的重要原料及零件，有着需求量大、应用范围广的特点。金属棒材和管材的下料方法广泛应用于各种各样的旋转类零件及与旋转类零件相配合的零部件，例如轴承内外圈、滚动轴承滚子、挡圈、金属链条销、销标准件以及轴类件等都是先通过对金属棒管材进行下料继而投入工业生产后最终获得的，并且在以上提到的多种零部件的下料工序中，需要数次对金属进行切割。传统的下料方法主要指的是切割下料和剪切下料，切割下料法通常包括锯切、切管机切割、旋转楔入法切割和激光切割等，剪切下料包括无芯棒剪切法、带芯棒剪切法和带芯棒圆周剪切法。车床切断和锯床锯断这两种下料方法虽然可以获得平整断面，但存在生产效率低，浪费原材料等缺点。采用剪切下料的方法，下料力大、能耗大、所下棒料断面呈现明显的马蹄形，为了满足下道工序如冷挤压的要求，需要下料后再安排一道车削平整断面的工序，进行二次加工。采用切割下料方法来对管材进行下料时，存在浪费原材料，噪声大，断面毛刺较长的问题。剪切下料法对管材下料，生产的毛坯变形比较大，不能满足精密成型要求。采用这些方法对金属棒管材进行下料均会产生金属损耗，而且生产效率低，不适合大批量生产，不符合绿色制造的概念。不符合绿色制造和精密制造的理念，并给生产企业带来经济损失。
发明内容
本发明提供了一种下料机及棒管材下料方法，解决现有的下料机下料效率低、下料时棒管材受力不均匀且断面变形大、下料后棒管材需要二次加工、下料过程有废屑产生、浪费原材料、能耗高的问题。
一种下料机，包括下料机构和多个驱动部，所述下料机构包括箱体，箱体上开设有辐射状分布的多个凹槽，每个凹槽中安装有滑轨对，滑轨对上滑动安装有捶打块，驱动部带动每个捶打块在滑轨对中往复运动，以捶打待加工材料；
所述捶打块末端为捶打头，捶打头的捶打面为矩形，捶打面的宽度D1为捶打块的高度D2的5％-10％。
进一步的，下料机构和驱动部均安装在底座上。
进一步的，底座上安装有抽屉，底座的上端面开设有收集口，所述收集口位于开口下方。
进一步的，凹槽在箱体上沿周向均匀分布。
进一步的，驱动部包括电机和安装在电机的动力输出轴上的输入传动轴，所述输入传动轴上安装有输入齿轮，输入齿轮和输出齿轮啮合，输出齿轮上安装有驱动偏心轮输出机构，偏心轮输出机构与锤打块通过销钉铰接，电机通过偏心轮输出机构驱动锤打块往复运动。
进一步的，偏心轮输出机构包括偏心轮、偏心连杆以及输出传动轴，输出传动轴一端与输出齿轮固定连接，另一端与偏心轮固定连接，偏心连杆可转动地套设于偏心轮外，偏心连杆与锤打块通过销钉铰接。
一种基于上述的下料机的棒管材下料方法，包括以下步骤：
步骤1、在棒管材外表面圆周方向刻一圈V形槽；
步骤2、将棒管材放置于多个锤打块分布所在圆周的中心；
步骤3、使驱动部带动多个锤打块按顺序依次锤打棒管材的一端，使得棒管材的V形槽处裂纹萌生扩展直至断裂，从而完成下料。
进一步的，V形槽的深度为0.5mm～1mm。
进一步的，锤打棒管材的频率为40Hz～60Hz。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：
通过设置多个捶打块用于对棒管材进行过捶打，保证棒管材每次只有一个方向受力，且受到均匀的循环应力，捶打块下端的多切面形状设计的捶打头使捶打棒管材时的接触面积小，使棒管材被捶打位置与V型槽之间距离最长，促使V型槽处受到最大作用力，促使棒管材上微裂纹的快速萌生和稳定扩展，直至断裂。保证棒管材被捶打位置形状变形小，断面平整，棒管材直线度高，进而实现精密分离，避免因下料质量不合格而造成的二次加工。疲劳断裂的方式使得下料效率高，无废屑产生，原材料利用率高，绿色环保无污染。并且具有结构简单，下料范围广，能耗低，经济实用的优点。
进一步的，下料机构和多个驱动部均安装在底座上，整体性好。
进一步的，箱体下部开设有开口，所述底座上安装有抽屉，底座的上端面开设有收集口，所述收集口位于开口下方，使得断裂的棒管材能够从开口处掉落，通过收集口进入抽屉中。
一种棒管材的下料方法，利用捶打块对保证棒管材进行捶打，使其疲劳断裂，保证棒管材被捶打位置形状变形小，断面平整，棒管材直线度高，进而实现精密分离，避免因下料质量不合格而造成的二次加工。疲劳断裂的方式使得下料效率高，无废屑产生，原材料利用率高，绿色环保无污染。并且具有结构简单，下料范围广，能耗低，经济实用的优点。
附图说明
图1为本申请实施例中下料机的立体图；
图2为本申请实施例中下料机在另一视角下的立体图；
图3为本申请实施例中下料机构的结构示意图；
图4为本申请实施例中下料机构的立体图；
图5为本申请实施例中下料机构在另一视角下的立体图；
图6为本申请实施例中下料机构隐藏了箱体后盖的立体图；
图7为本申请实施例中捶打块和输出机构的立体图；
图8为本申请实施例中输出机构的立体图；
图9为本申请实施例中捶打块的立体图；
图10为本申请实施例中捶打块在另一视角下的立体图；
图11为底座示意图。
图标：10-下料机；10a-棒管材；11-下料机构；11a-箱体；11b-捶打块；12-驱动部；12a-电机；12b-传动机构；20-输入机构；21-输入传动轴；22-输入齿轮；30-输出机构；31-输出齿轮；32-偏心轮输出机构；41-偏心轮；42-偏心连杆；43-输出传动轴；50-销钉；111-滑轨对；112-滑轨对；113-滑轨对；120-箱体前盖；121-箱体后盖，123-滑轨对。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本实施例提供一种下料机10，该下料机能解决现有的下料机下料效率低、下料时棒管材100受力不均匀且断面变形大、下料后棒管材100需要二次加工、下料过程有废屑产生、浪费原材料、能耗高、不符合绿色环保理念的问题。
图1和图2为本实施例中下料机10的立体图。下料机10包括下料机构1、三个驱动部2以及底座3。
请参见图3、图4和图5，下料机构1包括箱体12和三个捶打块11。箱体12为圆盘形，箱体12包括箱体前盖120以及箱体后盖121。箱体前盖120上开设有在圆周方向顺次呈120°分布的三个凹槽122，三个凹槽122中分别设置有三个捶打块11。其中，在图6中为隐藏了箱体后盖121的下料机构1的具体结构。
三个驱动部2分别驱动三个捶打块11。参见图3，可看出三个捶打块11是处于棒管材100的径向方向的。
请重新参见图1和图2，驱动部2的具体结构，由于本实施例中，三个驱动部2组成的结构相同，本实施例只介绍一个驱动部2的具体结构，由于组成的结构相同，不再赘述另两个驱动部2的具体结构。
驱动部2包括电机21以及传动机构22。传动机构22包括输入机构221与输出机构222；输入机构221包括输入传动轴2211以及输入齿轮2212。电机21驱动输入机构221，输入机构221带动输出机构222同步传动，输出机构222与相对设置的一个锤打块11传动连接。
输出机构222包括输出齿轮2221以及偏心轮输出机构2222。电机21驱动输入齿轮2212，输入齿轮2212驱动输出机构222的输出齿轮2221，输出机构222的输出齿轮2221驱动偏心轮输出机构2222。偏心轮输出机构2222与锤打块11通过销钉50铰接，电机21通过偏心轮输出机构2222驱动锤打块11做往复运动。
请参见图7和图8，偏心轮输出机构2222包括偏心轮41、偏心连杆42以及输出传动轴43，输出传动轴43与偏心轮41连接，偏心连杆42可转动地套设于偏心轮41外，偏心连杆42与锤打块11通过销钉50铰接。输出齿轮2221通过输出转动轴43驱动偏心轮41转动。
从图5可以看出，三个输出机构222在圆周方向顺次呈120°均匀分布，箱体后盖121固定三个输出机构222的位置。同时，参见图6，图6为隐藏箱体后盖121后三个输出机构连接捶打块在空间中的分布示意图。
需要说明的是，本实施例中，电机21为三相异步电机21。其中，三相异步电机21结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
在其他具体实施方式中，电机21还可以采用直流电机21等其他类型的电机21。
请重新参见图3和图4。每个凹槽122中具有滑轨对123，三个相同的锤打块11分别可滑动地安装在三个滑轨对123中。捶打块11数量为奇数，三个捶打块11在圆周方向均匀分布，每次只有一个捶打块11对棒管材100靠近端点位置进行捶打，保证棒管材100每次只有一个方向受力，且受到均匀的循环应力。选择偏心轮输出机构2222促使三个相同的捶打块11分别在三个滑轨对123上往复移动。
请参见图9和图10，图9和图10示出捶打块的立体图。
捶打块11末端为捶打头111，捶打头111为的多切面形状设计，使捶打棒管材100时的接触面积小，捶打头111的捶打面为矩形，捶打面的宽度D1为捶打块11的高度D2的5％-10％。使棒管材100被捶打位置(端点处)与V型槽之间距离最长(即，力臂最长)，促使V型槽处受到最大作用力，促使棒管材100上微裂纹的快速萌生和稳定扩展，直至断裂。保证棒管材100被捶打位置形状变形小，断面平整，棒管材100直线度高，进而实现精密分离，避免因下料质量不合格而造成的二次加工。疲劳断裂的方式使得下料效率高，无废屑产生，原材料利用率高，绿色环保无污染。并且具有结构简单，下料范围广，能耗低，经济实用的优点。
参照图11，底座3为空腔结构，底座3中安装有抽屉31，底座3的上端面开设有用于收集从棒管材100上分离的棒管材段的收集口32。
上述下料机的工作原理如下：上述提供的下料机10用于棒管材100的下料，将已预先在外表面圆周方向刻划V型槽的棒管材100放置于三个锤打块11分布所在圆周的中心，三个锤打块11高频地以相同时间间隔按顺序依次锤打棒管材100的一端，使得棒管材100的V型槽处裂纹萌生扩展直至断裂，从而完成下料。其中，V形槽的深度为0.5mm～1mm，捶打频率为40Hz～60Hz。
在本申请中，箱体12的下部具有V形的开口124(如图3所示)，收集口位于V形的开口124下方，使得断裂的棒管材100能够从开口处掉落，通过收集口进入抽屉中。箱体12中设置的三个锤打块11是被三个驱动部2分别驱动的，即，在棒管材100的圆周方向上的三个锤打块11在对棒管材100进行锤打时，每一次只有一个捶打块11对棒管材100进行捶打，并且三个捶打块11是以相同时间间隔高频地顺次对棒管材100进行锤打。通过三个驱动部2，使棒管材100在圆周方向均匀地受到循环应力，使V型槽处裂纹萌生扩展最终导致疲劳断裂。这种技术使得机器工作效率高，无废屑污染，原材料利用率高，保证所下棒管材100的端面形状变形小，断面平整，进而实现精密分离，避免因下料质量不合格而造成的二次加工。
一种棒管材的下料方法，包括以下步骤：
步骤1、在棒管材100外表面圆周方向刻划V型槽；
步骤2、将棒管材100放置于三个锤打块11分布所在圆周的中心；
步骤3、打开驱动部的电机，使电机带动三个锤打块11高频地以相同时间间隔按顺序依次锤打棒管材100的一端，使得棒管材100的V型槽处裂纹萌生扩展直至断裂，从而完成下料。
在棒管材100的圆周方向上的三个锤打块11在对棒管材100进行锤打时，每一次只有一个捶打块11对棒管材100进行捶打，并且三个捶打块11是以相同时间间隔高频地顺次对棒管材100进行锤打。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种下料机，其特征在于，包括下料机构(1)和多个驱动部(2)，所述下料机构(1)包括箱体(12)，所述箱体(12)上开设有辐射状分布的多个凹槽(122)，每个凹槽(122)中安装有滑轨对(123)，滑轨对(123)中滑动安装有捶打块(11)，所述驱动部(2)用于带动每个捶打块(11)在滑轨对(123)中往复运动，以捶打待加工材料；
所述捶打块(11)末端为捶打头(111)，所述捶打头(111)的捶打面为矩形，捶打面的宽度D1为捶打块(11)的高度D2的5％-10％。
2.根据权利要求1所述的一种下料机，其特征在于，所述下料机构(1)和驱动部(2)均安装在底座(3)上。
3.根据权利要求2所述的一种下料机，其特征在于，所述箱体(12)下部开设有开口(124)，所述底座(3)上安装有抽屉(31)，底座(3)的上端面开设有收集口(32)，所述收集口(32)位于开口(124)下方。
4.根据权利要求1所述的一种下料机，其特征在于，所述凹槽(122)在箱体(12)上沿周向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的一种下料机，其特征在于，所述驱动部(2)包括电机(21)和安装在电机(21)的动力输出轴上的输入传动轴(2211)，所述输入传动轴(2211)上安装有输入齿轮(2212)，输入齿轮(2212)和输出齿轮(2221)啮合，输出齿轮(2221)上安装有驱动偏心轮输出机构(2222)，偏心轮输出机构(2222)与锤打块(11)通过销钉(50)铰接，电机(21)通过偏心轮输出机构(2222)驱动锤打块(11)往复运动。
6.根据权利要求5所述的一种下料机，其特征在于，所述偏心轮输出机构(2222)包括偏心轮(41)、偏心连杆(42)以及输出传动轴(43)，所述输出传动轴(43)一端与输出齿轮(2221)固定连接，另一端与偏心轮(41)固定连接，偏心连杆(42)可转动地套设于偏心轮(41)外，偏心连杆(42)与锤打块(11)通过销钉(50)铰接。
7.一种基于权利要求1所述的下料机的棒管材下料方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在棒管材(100)外表面圆周方向刻一圈V形槽；
步骤2、将棒管材(100)放置于多个锤打块(11)分布所在圆周的中心处；
步骤3、使驱动部带动多个锤打块(11)按顺序依次锤打棒管材(100)的一端，使得棒管材(100)的V形槽处裂纹萌生扩展直至断裂，从而完成下料。
8.根据权利要求7所述的一种棒管材下料方法，其特征在于，步骤1中，所述V形槽的深度为0.5mm～1mm。
9.根据权利要求7所述的一种棒管材下料方法，其特征在于，步骤3中，所述锤打棒管材(100)的频率为40Hz～60Hz。
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